探析市政给排水工程中的顶管施工技术

李鹏

【摘要】市政给排水工程中的顶管施工技术在经济效益和社会效益上都具有优越性。它从根本上改变了城市管网工程乱开乱挖现象。在施工过程中，应当严格遵守施工的技术规范和设计规范，并抓住重要工序和关键的问题，以确保施工质量。结合笔者的实践工作经验，文章首先介绍了市政给排水工程中顶管施工技术概述，阐述了顶管技术施工的优点，研究分析了市政给排水工程中顶管施工技术，以供相关从业人员参考。

【关键词】市政给排水工程 顶管施工 优点 施工技术

市政给排水管道工程施工中，顶管施工技术具有多种优势。运用顶管施工技术具有较好的社会效益和较低的施工成本，不会给施工场地造成较大破坏，施工范围较小，对周围环境影响较小，对城市给排水工程施工具有重要作用。

一、市政给排水工程中顶管施工技术概述

顶管施工技术又称为非开挖管道敷设技术，是一项被广泛应用与市政给排水管道施工的非开挖掘进式管道敷设技术。采用顶管技术敷设管道，不需要在地面进行大面积开挖，可以穿过地面建筑结构和地下管线，能够深入地下进行施工作业。同传统的开挖埋管技术相比，顶管技术施工范围较小，施工过程中产生的噪音较小，同时对周围的环境影响较小。

二.顶管技术施工的优点

1、它不会因地下施工的扰动而损坏建筑物的根基或影响居民的正常生活。由于城市的管道铺设常常要在公路、铁路、河流以及地下构筑物中穿行，时常会扰动地下已有的管线和设施，但采用顶管技术以后，这个问题得到了有效的解决。顶管施工时，管道可以以曲线前行的方式在地下穿行，它能主动绕开地下已有的管线或障碍物，所以不会对居住区下面的水电等管线造成干扰和破坏。

2、顶管施工不受恶劣气候的影响。顶管施工是在地下所建的工作井中有序进行的，这就避免了外界雨雪霜冻等恶劣天气条件对施工可能造成的不利影响，施工不会因天气因素而被迫停工。

3、保护地表植被和绿地环卫设施。顶管技术抛弃了传统的长距离、大面积的线状施工形式，而采用小面积的、点状的施工形式，因而运用这项技术在地表进行管道施工时的动土面积很小，它对地面植被和绿地设施的影响基本上可以忽略不计。

4、安全、高效、综合造价低。由于顶管技术施工不开挖地面，没有大量的拆迁工作要做，所以它在施工中具有安全性好、确保施工进度、经济成本低和环境效益高等优点。顶管管道铺设技术的出现，并非是凭空出现的一项新技术，客观地说，它是在现代建筑工程施工环境越来越复杂、施工要求越来越高的形势下应运而生的。随着城市规模的不断扩大，人们对生活的要求越来越高，许多处于城市中心位置的老城区普遍存在着管道老化、基础设施不够完善等问题，迫切需要进行市政工程改造，而且这部分改造项目在当前的市政工程项目中占有很大的比重。

三、市政给排水工程中顶管施工技术

在给排水管道施工过程中，管道直径大于500mm时，同时在施工现场无法采用明沟开挖的形式进行管道敷设、管道敷设沿线无其他建筑基础，即可采用顶管施工技术。土压式的平衡顶管机和泥土式平衡顶管机能够有效平衡地下水，能够较好应对淤泥质和流沙质地层。

1、 顶管施工技术。给排水管道施工中，采用顶管施工技术时需要在管道分段之间设置作业井和接收井，采用顶进机械设备将预制构造物逐步顶进路基形成涵洞、交叉通道。推动相关设备安装在作业井中，推动顶管机头进入路基，利用顶管机机头引导管材缓慢向前推进，通过作业井将多余土方排除至路面，完成给排水管道敷设工作。

（1）顶管井施工。顶管井主要分为作业井和接收井。顶管井一般为钢筋混凝土结构，分为单孔井和单排孔井。单排孔井主要为矩形、单孔井为圆形、矩形和正方形。圆形的顶管井受力效果最为理想，而矩形的单排孔井受力较差。在管道敷设工程施工过程中，需要根据实际情况来布置接收井和作业井。

（2） 顶管施工中的施工技术.a、穿墙.穿墙是将穿墙闷板打开，使用管推工具推出井外，从而安装有效的止水装置。在穿墙施工过程中，为了确保良好的止水效果，需要利用粘土和水泥混合后形成强度不是很高的填充物填充到穿墙管中，穿墙前在墙管外进行注浆加固操作，确保穿墙管周围土层的强度。打开闷板后，要立即进行工具管的推进工作，并同时做好止水工作。一般可以采用法兰加压板的止水方法，此外也可采用夯实过的纸筋粘土作为填充物。b、顶管出洞.顶管出洞发生在顶管设备进入土层之后，是顶管施工过程中的重要工序。由于在顶管顶进过程中，容易出现管线偏移等情况，因此需要在工具管下设置一个支撑。要随时留意工具用管的调零，及时纠正工具管的下跌或偏移。c、注浆减小阻力.为了降低顶进管顶进阻力、缓解顶管过程中出现的地面下沉问题，需要在压住触变泥浆而在管道附件形成保护层。施工过程中，顶管顶进的同时，完成顶进机头尾部的注浆工作，同时为了满足泥浆损耗，需要在混凝土管道合适的位置进行补浆操作。d、顶管校正.给排水管道顶管施工过程中，经常容易出现顶管偏离轴线的问题，出现此类问题需要及时对顶管进行校正。顶管校正操作具体方法为：采用校正千斤顶的端部走向进行修订，通过小角度、缓慢修正，将偏离的管线恢复到预定顶进位置上，进而按照预定顶进路线进行管道顶进施工。

2、 顶管施工技术中顶进管的选择。

（1）顶进管直径的选择。要根据施工需要和工程性质来确定顶进管的直径，根据顶进管所承受的压力来确定顶进管的厚度和配筋及外径。由于管道敷设施工时，需要挖土工人的密切配合，因此一般情况下需要选择直径为 500mm 以上的顶进管。

（2）顶管长度的选择。给排水施工过程中，选择顶管的长度对于工程的控制性和经济效益都具有重大影响。在垂直推顶的情况下，固然使用较长的顶管可以取得较好的施工效果，但由于长度逐渐增加，容易导致顶进路线同原定顶进路线产生偏差，而难以进行恢复；顶管长度较短时，在顶管施工的顶进过程中，容易将钢管挤入周围的土层中，导致顶进线路弯曲，无法确保顶管顶进的控制性。因此，为确保管道敷设工程质量，科学、合理选择顶进管道的长度是重要基础。一般情况下，可以根据管口直径来制定顶管长度，具体为：顶进管道长度和顶管直径的比值等于或超过2.1时，选择长管；顶进管道长度和顶管直径的比值等于1.15时，选择标准长度的顶进管；顶进管道长度和顶管直径的比值小于或等于1.1时，选择短管。

结束语

综上所述，市政给排水工程是城市建设的重点内容，社会在给排水工程的建设过程中，非常关注给排水系统的建设，促使给排水系统面临施工压力。为提高市政给排水工程的施工水平，合理利用顶管施工技术，满足给排水系统的建设需要。而加强对市政给排水工程中的顶管施工技术的研究，有利于提高市政给排水工程中的顶管施工技术水平。

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